專項(xiàng)12化學(xué)能與熱能能量轉(zhuǎn)化歷程圖

該專題分為三個(gè)板塊

[1]知識點(diǎn)梳理

[2]真題模擬演練

[3]專項(xiàng)練習(xí)

[11知識點(diǎn)梳理.

一、AH的求解方式

1、AH=H(生成物)一H(反應(yīng)物)

2、AH=ZE(反應(yīng)物鍵能)一ZE(生成物鍵能)

3、蓋斯定律

二、熱化學(xué)方程式中的注意事項(xiàng)

(1)未標(biāo)明反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。

(2)反應(yīng)熱的符號使用不正確，即吸熱反應(yīng)未標(biāo)出“+”號，放熱反應(yīng)未標(biāo)出“一”號，從而導(dǎo)致錯誤。

(3)漏寫AH的單位，或者將AH的單位寫為kJ,從而造成錯誤。

(4)反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式的計(jì)量數(shù)不對應(yīng)而造成錯誤。

(5)對燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標(biāo)準(zhǔn)是1mol可燃物或生成1mol1^0(1)而造成錯誤。

三、鍵長、能量、穩(wěn)定性的關(guān)系

鍵長越長，鍵能越小，物質(zhì)能量越大，越不穩(wěn)定

鍵長越短，鍵能越大，物質(zhì)能量越小，越穩(wěn)定

【2】真題模擬演練

例1.(2021?東城區(qū)模擬)如圖所示為某基元反應(yīng)過程的能量變化(El、E2、E3均大于0)。下列說法正確的是

()

A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.E1+E3為該反應(yīng)的活化能

C.圖中對應(yīng)的該反應(yīng)的焰變AH=-E2

D.N02和CO分子發(fā)生有效碰撞才能形成過渡狀態(tài)分子

答案D

解析A.由圖可知，該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯誤；B.圖

中E2=EI+E3，正反應(yīng)的活化能為E1，逆反應(yīng)的活化能為E2或E1+E3,故B錯誤；C,圖中E2=E1+E3,

正反應(yīng)的活化能為Ei，逆反應(yīng)的活化能為E2,焰變AH=正反應(yīng)的活化能一逆反應(yīng)的活化能=Ei—E2=一

E3,故C錯誤；D.能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞為有效碰撞，圖中NCh和CO分子發(fā)生有效碰撞得到能量較高的

過渡狀態(tài)分子，過渡狀態(tài)分子生成新物質(zhì)，故D正確。

例2.(2021.廈門模擬)CH2===CH2與HC1的加成反應(yīng)由第一步HC1+CH2===CH2TH3+C===CHz+C「和第二

步H3+C===CH2+CTTCH3—CH2cl組成，能量與反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法正確的是()

B.第一步的反應(yīng)速率比第二步的慢

C.第二步H3+C===CH2與C「的碰撞100%有效

D.總反應(yīng)HCl(g)+CH2===CH2(g)-CH3cH2cl(g)的AH=(Eai—Ea?)kJ-moP1

答案B

解析A.由圖可知，第一步反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，則第一步反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A

錯誤；B.由圖可知，第一步反應(yīng)的活化能大、第二步反應(yīng)的活化能小，則第一步的反應(yīng)速率比第二步的慢,

故B正確；C.雖然第二步反應(yīng)速率較快，但H3+C===CH2與的碰撞中只有少數(shù)碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所

以第二步H3+C===CH2與C「的碰撞不是100%有效，故C錯誤；D.Eai、Ea2分別是第一、二步反應(yīng)的活化

能，沒有已知兩步反應(yīng)的逆反應(yīng)活化能，所以不能計(jì)算總反應(yīng)HCl(g)+CH2===CH2(g)--(H3CH2cl(g)的

AH,故D錯誤。

練習(xí)1.(2021?大連模擬)甲酸脫氫可以生成二氧化碳，我國科學(xué)家利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，研究在催化劑表面脫氫

的反應(yīng)歷程與能量的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()

O

E

二44.7

訊/1\

翌

文U.UV-1.4-ILAT4.1

空

HCOOH*HCOO*4-H*CO2(g)+2H*CO2(g)+H2(g)

反應(yīng)歷程

A.甲酸脫氫生成二氧化碳為吸熱反應(yīng)

B.歷程中最大能壘(反應(yīng)活化能)為44.7kJ-mol-1

1

C.反應(yīng)CO2(g)+2H*==CO2(g)+H2(g)AH=+3.3kJmol

D.使用催化劑能夠加快反應(yīng)速率，降低焰變，提高平衡產(chǎn)率

答案C

解析A.由圖可知，反應(yīng)的起始狀態(tài)的總能量大于反應(yīng)的最終狀態(tài)的總能量，說明甲酸脫氫生成二氧化碳

為放熱反應(yīng),故A錯誤;B.歷程中最大能壘(反應(yīng)活化能)是III,則反應(yīng)活化能為62.9kJ-mo「一(一17.4)kJ-mol

r=80.3kJ-mo「，故B錯誤；C.反應(yīng)CCh(g)+2H*===CO2(g)+H2(g)411=生成物的總能量一反應(yīng)物總能

量=-14.1kJ,moir—(—17.4)kJ-moir=+3.3kJ-mol—,故C正確；D.催化劑通過降低反應(yīng)的活化能，所

以能加快反應(yīng)速率，但不能改變反應(yīng)的焰變和平衡產(chǎn)率，故D錯誤。

練習(xí)2.理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN===HNC異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列

7

O

F

P

0

面

潞

女

把

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構(gòu)化反應(yīng)的AH=-59.3kJ-mor1

C.使用催化劑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

D.升高溫度，該反應(yīng)正反應(yīng)速率增大的程度大于逆反應(yīng)速率增大的程度

答案B

解析A.由圖可知，能量：HNOHCN,所以穩(wěn)定性：HCN>HNC,故A正確；B.由圖可知，該異構(gòu)化反

應(yīng)為吸熱反應(yīng)，AH=+59.3kJ/moL故B錯誤；C.催化劑能改變反應(yīng)歷程，但不能改變反應(yīng)物和生成物的

總能量，所以催化劑不能改變反應(yīng)熱，故C正確；D.升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，但異構(gòu)化反應(yīng)

HCN===HNC是吸熱反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度會使平衡正向移動，所以正反應(yīng)速率增大的程度大于逆

反應(yīng)速率增大的程度，故D正確。

[3]專項(xiàng)練習(xí)

1.(2022?浙江?高三階段練習(xí))甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)分別生成Imol相關(guān)有機(jī)物的能量變化如圖所示:

(1141g

己知Cl—Cl、C—Cl鍵能分別為243kJ.mo『、327kJmor1,下列說法不亞確的是

A.ImolCH/g)的能量比ImolCH2cL(g)的能量多197kJ

B.CH,與Cl2的取代反應(yīng)是放熱反應(yīng)

c.3凡4八為笈；公應(yīng)土公耳，說明CH,與Q的四步取代反應(yīng)，難易程度相當(dāng)

1

D.CH4(g)+Cl-(g)—~>CH3.(g)+HCl(g)AH=-15kJ.mor

【答案】A

【詳解】A.由圖可知，甲烷和氯氣反應(yīng)生成CH2cL(g)的同時(shí)還會生成氯化氫，故不能說明ImolCH/g)

的能量比ItnolCH2cL(g)的能量多197kJ,A錯誤；

B.由圖可知，熔變均為負(fù)值，則為放熱反應(yīng)，B正確；

c.^AH^IAHJ?IAH^AHJ,說明CH’與C1?的四步取代反應(yīng)每多取代1個(gè)氫原子的難易程度相當(dāng)，

c正確；

D.CH4(g)+Cl-(g)——>CH3-(g)+HCl(g)反應(yīng)中，斷裂了ImolCH鍵，形成了ImolHCl鍵，己知Q—C1、

C-C1鍵能分別為243kJ-moL、327kJ.moL,則CH4(g)+5(g)—>CH3Cl(g)+HCl(g)的焰變?yōu)?/p>

AH=4xE(C-H)+E(Cl-Cl)-3xE(C-H)-E(C-C1)-E(H-C1)=-99kJ/mol,即

E(C-H)+243kJ-molT—327kJ-mo『—E(H-C1)=-99kJ-molT,E(C-H)—E(H-Cl)=AH=-15kJ-mo『，D正

確；

故選A。

2.(2022?山西?榆次一中高三階段練習(xí))合成氨反應(yīng)在催化劑作用下的反應(yīng)歷程如圖所示(下列微粒均為氣

態(tài)，ad表示吸附態(tài))，下列說法不正確的是

1

A.合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g).2NH3(g)AH=92kJ-mol

B.合成氨反應(yīng)過程中，決定化學(xué)反應(yīng)快慢的基元反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+2Had(g)

AH=+106kJmol1

C.斷裂lmolN2(g)中共價(jià)鍵需吸熱34kJ

D.過程N(yùn)H2adTNH3ad比過程N(yùn)Had—NH2ad吸收熱量更大的原因是NH2ad-NH3ad克服的NH對H原子的排

斥力比NHad-NH2ad克服的NH對H原子的排斥力要大

【答案】C

【詳解】A.反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，圖象顯示0.5molN2參與合成氨釋放46kJ的能量，則合成

1

氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)△H=92kJ-mol,A正確；

B.決定化學(xué)反應(yīng)快慢的基元反應(yīng)是活化能最大的一步反應(yīng)，由圖示可知為Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+

2Had(g)AH=+106kJ-mol1,B正確；

C.反應(yīng)歷程圖示不能判斷斷裂11noiN2(g)中共價(jià)鍵所需吸收熱量的具體數(shù)據(jù)，C錯誤；

D.過程N(yùn)H2ad-NH3ad比過程N(yùn)Had-NH2ad吸收熱量更大的原因是NHzad—NH3ad克服的NH對H原子的排

斥力比NHad—NH2ad克服的NH對H原子的排斥力要大，D正確。

故選C。

3.(2022.江蘇省包場高級中學(xué)高三開學(xué)考試)丙烷脫氫是制備丙烯的一種常見方法，下圖是某催化劑催化

該過程的能量變化，*表示吸附在催化劑表面的物種。下列有關(guān)說法正確的是

一

o254

U?、、236

I

?

3196!*CH3CH=CH+*H+H2

/；141I

?

1°4；*CH,CH=CH,+H,

髭

''、、97:

玄

箕*CH3CH2CH2+*H

*CH,CH2CH.

反應(yīng)歷程

A.Imol丙烷中的總鍵能大于Imol丙烯及Imol氫氣的總鍵能之和

B.在該條件下，所得丙烯中不含其它有機(jī)物

C.該過程中發(fā)生了碳碳鍵的斷裂與形成

D.相同條件下在該催化劑表面，*CH3cH2cH3比*CH3cH=CH?脫氫更困難

【答案】A

【詳解】A.由圖可知，CH3cH2cH3(g)能量小于CH3cH=CH2(g)和H2(g)總能量，則該反應(yīng)為吸

熱反應(yīng)，則Imol丙烷中的總鍵能大于Imol丙烯及Imol氫氣的總鍵能之和，故A正確；

B.由圖可知，生成丙烯后，丙烯還在繼續(xù)脫氫，所以所得丙烯中還含有其他有機(jī)物，故B錯誤；

C.該反應(yīng)過程中，碳骨架由CCC變?yōu)镃C=C,該反應(yīng)過程中未發(fā)生碳碳鍵的斷裂，故C錯誤；

D.由圖可知，在該催化劑表面*CH3cH2cH3脫氫的活化能小于*CH3cH=CH2脫氫，說明在該催化劑表面

*CH3cH2cH3脫氫比*CH3cH=CH2脫氫容易，故D錯誤；

故選：Ao

4.(2022?全國?高三專題練習(xí))已知化合物A與HzO在一定條件下反應(yīng)生成化合物B與HCOCF,其反應(yīng)

歷程如圖所示，其中TS表示過渡態(tài)，I表示中間體。下列說法正確的是

(

卜TS2(16.87)

II---------V

UOI1

?I/\?TS網(wǎng).53)

P

/O?/\_J/\

喇

器

我，尸弋)/12(5.31)七⑥

要

A+H^OCO.OOX_I\_

11(-1.99)B+HCOO~(-2.38)?

反應(yīng)歷程

A.中間體12比中間體II更穩(wěn)定

B.該歷程中的反應(yīng)③為該反應(yīng)的決速步

C.平衡狀態(tài)時(shí)，升溫使反應(yīng)正向移動

D.使用更高效的催化劑可降低反應(yīng)所需的活化能和反應(yīng)熱

【答案】B

【詳解】A.從圖中可知，II的相對能量低于12,能量較低則較穩(wěn)定，故中間體H比中間體12更穩(wěn)定，故

A錯誤；

B.多步反應(yīng)歷程的決速步是反應(yīng)最慢的一步，即活化能最大的一步，從圖中可知，反應(yīng)③的活化能最大，

則其是該歷程中的決速步，故B正確；

C.該反應(yīng)的起始相對能量高于最終產(chǎn)物的相對能量，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則平衡狀態(tài)時(shí)，升溫使反應(yīng)

逆向移動，故c錯誤；

D.使用更高效的催化劑可降低反應(yīng)所需的活化能，但不能降低反應(yīng)熱，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物總能量和生成物

總能量差值相關(guān)，與反應(yīng)過程無關(guān)，故D錯誤；

答案B。

5.（2022.重慶巴蜀中學(xué)高三階段練習(xí)）鹵代嫌在有機(jī)合成中發(fā)揮著重要橋梁作用，研究鹵代燃的反應(yīng)歷程

十分有意義。（CHs^CBr發(fā)生水解反應(yīng)的歷程如圖所示：

(CH3)3CBr(l)+OH(aq)TS](CH3),C+(l)+Br-(aq)+OH(aq)TS2(CH3)3COH(1)+Br-(aq)

(乙)區(qū)）⑸)區(qū))

說明：①E表示方框中物質(zhì)的總能量（單位：kJ/mol）,TS表示過渡態(tài)。

②相關(guān)化學(xué)鍵鍵能：C-O為351kJ/mol。

下列說法錯誤的是

A.水解反應(yīng)過程中中心碳原子的雜化軌道類型發(fā)生變化

B.（CH3）3CBr水解總反應(yīng)的AH可表示為（E.-EjkJ/mol

C.若E3+E2>E4+E1,則決定速率步驟的化學(xué)方程式為（CHshCBr。）-（CH3）3C+（l）+B“aq）

D.若AH=-75kJ/mol,C—Br鍵能為426kJ/mol

【答案】D

【詳解】A.（CHs^CBr到（CH?）C+碳原子由sp3雜化變?yōu)閟p2雜化，（CH?）C+到（CHs^COH碳原子由sp?

雜化變?yōu)閟p3雜化，故A正確；

B.根據(jù)反應(yīng)熱等于生成物能量減去反應(yīng)物能量，AH=（E5-EjkJ/mol,故B正確；

C.Es+EzAE,+E］移項(xiàng)得E2-E/E4-E3,第一步反應(yīng)的活化能大于第二步，第一步速率慢，是決速步，故C

正確；

D.AH=反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，-75=E（C-Br）-35LE（C-Br）=276kJ/mol,故D錯誤；

故選D。

6.（2022?河南?高三階段練習(xí)）水煤氣變換反應(yīng)CO（g）+H2O（g）=CC）2（g）+H2（g）在金催化劑表面上的歷程

如下圖所示（吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注）。

c*

±

下列說法正確的是

A.水煤氣變換反應(yīng)的AH>0

B.CO（g）和H2O（g）被吸附在催化劑表面時(shí)吸收能量

C.決速步驟的化學(xué)方程式為COOH*+H*+H20*=COOH*+2H*+0H*

D.放熱最多的步驟只有非極性鍵形成

【答案】C

【詳解】A.由圖可知，。3g）+2凡。1）的相對能量為0,（202償）+國修）+國0信）的相對能量為-0.72eV,

產(chǎn)物能量低于反應(yīng)物能量，為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的AH<0,A錯誤；

B.CO（g）和HzO（g）被吸附在催化劑表面時(shí)，能量降低，即放出能量，B錯誤；

C.反應(yīng)歷程中正反應(yīng)活化能最大的步驟，其反應(yīng)速率最慢，水煤氣變換總反應(yīng)的快，慢取決于該步驟的反

應(yīng)快慢，反應(yīng)歷程中，最大的正反應(yīng)活化能為L86eV-（-0.16eV）=2.02eV,故決速步驟的化學(xué)方程式為

COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*,C正確；

D.放熱最多的步驟中，放出能量為L41eV-（-0.83eV）=2.24eV,該步驟中除有非極性鍵（HH鍵）形成外,

還有極性鍵（碳氧鍵、氫氧鍵）形成，D錯誤。

故選C。

7.（2022?全國?高三專題練習(xí)）物質(zhì)的能量存在如圖所示的相互關(guān)系。己知：人

為規(guī)定H2(g)的能量為OkJ/mol。下列有關(guān)說法錯誤的是

B.過程①屬于吸熱反應(yīng)

C.由圖可推知，發(fā)生消去反應(yīng)①或②時(shí)，環(huán)戊烷斷鍵吸收的能量高于環(huán)戊烯斷鍵吸收的能量

D.物質(zhì)變化過程中所放出或吸收的熱量的多少與路徑無關(guān)

【答案】C

【詳解】A.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，由圖可知，C)能量最低，所以最穩(wěn)定，A項(xiàng)正確；

B.過程①，生成物能量高于反應(yīng)物，所以屬于吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)正確；

C.過程①對應(yīng)環(huán)戊烯消去反應(yīng)，生成一個(gè)碳碳雙鍵和氫氣，吸收的能量為101kJ/mol,過程②對應(yīng)環(huán)戊烷

消去反應(yīng)生成一個(gè)碳碳雙鍵和氫氣，吸收的能量為110kJ/mol,當(dāng)物質(zhì)的量相同時(shí)，環(huán)戊烷吸收的能量高，

但題干并沒有明確環(huán)戊烷和環(huán)戊烯的物質(zhì)的量，所以C項(xiàng)錯誤；

D.物質(zhì)變化過程中所放出或吸收的熱量的多少與路徑無關(guān)，只與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)時(shí)的溫度壓強(qiáng)有關(guān),

所以D項(xiàng)正確；

答案選C。

8.(2023?山西?祁縣中學(xué)高三階段練習(xí))光催化劑的催化原理為：催化劑在光照下產(chǎn)生電子卜)和空穴(h+),

催化劑表面的物種分別與電子和空穴發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)。CdS光催化甲醇(CH3OH)分別轉(zhuǎn)化為乙二

醇(CqOHCHqH)和甲醛(HCHO)的原理如圖所示，兩種途徑均有H2產(chǎn)生。下列說法不正確的是

■慢的在在化相制面的物種

TS我不丑潴態(tài)

TS2*

*TS1

CH；OH

HCHO^+WCH.OHCHJOH

殳/可見光

5尸CHjOHCH^OH

?，?

途仲2途往I

A.CHQH*和OCH；均為反應(yīng)的中間體

B.HCHO從催化劑表面脫附需吸收能量

C.途徑1中產(chǎn)生H2的原理為2H++2日=凡個(gè)

D.途徑1和途徑2中CH30H斷裂的化學(xué)鍵相同

【答案】D

【分析】根據(jù)圖象信息進(jìn)行判斷，物質(zhì)的能量變化根據(jù)能量縱坐標(biāo)進(jìn)行判斷，物質(zhì)的斷鍵也可通過圖象進(jìn)

行判斷，根據(jù)圖象中的轉(zhuǎn)化過程判斷，中間產(chǎn)物首先是生成后又轉(zhuǎn)化，而催化劑是在第一步就參于反應(yīng)。

【詳解】A.根據(jù)圖象中反應(yīng)過程中第1步反應(yīng)是生成物，第二步反應(yīng)是反應(yīng)物，判斷是中間產(chǎn)物，故A

說法正確；

B.根據(jù)圖象判斷甲醛在從催化劑表面脫附時(shí)能量由低到高，故需吸收能量；故B說法正確；

+

C.根據(jù)圖象：途徑1中甲醇分離出氫離子，故氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣的電極的反應(yīng)為：2H+2e=H2T;故C

說法正確；

D.途徑1中甲醇斷裂的鍵是碳?xì)滏I，而途徑2根據(jù)圖象判斷斷裂的鍵是氧氫鍵，故D不正確；

故選答案D。

【點(diǎn)睛】此題考查圖象中物質(zhì)的變化及能量的大小，利用圖象中物質(zhì)的變化可以判斷化學(xué)鍵的變化，根據(jù)

能量大小可以判斷在轉(zhuǎn)化過程中是吸熱還是放熱。

9.(2022.全國?高三專題練習(xí))丙烷鹵代反應(yīng)的部分反應(yīng)機(jī)理(以CL為例)如下：

I.C12(g)->2Cl-(g)

II.CH3cH2cH3(g)+Cl(g)TCH3CHCH3(g)+HCl(g)

III.CH3CHCH3(g)+C12(g)-CH3cHelCH3(g)+CL(g)

其中，n步反應(yīng)為決速步驟，能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如圖，下列說法不正確的是

A.氯代時(shí)I步反應(yīng)的AH大于澳代時(shí)

B.穩(wěn)定性：CH3cH2cH2小于CH3cHeH3

C.丙烷中不同基團(tuán)上碳?xì)滏I斷裂吸收的能量不同

n(CH3CHClCH3)n(CH3CHBrCH3)

D.丙烷氯代產(chǎn)物中「(CH3cHzCHQ)與澳代產(chǎn)物中n(CH3cH2cH典)近似相等

【答案】D

【詳解】A.氯代和澳代第一步斷裂C1C1鍵和BrBr鍵，斷鍵需要吸熱，C1C1鍵鍵長短，鍵能大，故AH大

于澳代的，A正確；

B.能量越低，產(chǎn)物越穩(wěn)定，B正確；

C.烷煌中氫原子活性叔氫〉仲氫〉伯氫，故氫原子環(huán)境不同，CH鍵鍵能有差別，丙烷中含有仲氫和伯氫，

斷裂CH鍵吸收的能量不同，C正確；

D.丙烷氯代產(chǎn)物的活化能差值較小，而兩種澳帶產(chǎn)物的活化能差值較大，得到產(chǎn)物的難度不一樣，故所得

產(chǎn)物比例不相等，D錯誤；

故選D。

10.（2022?全國?高三專題練習(xí)）苯與Br?的催化反應(yīng)歷程如圖所示。關(guān)于該反應(yīng)歷程，下列說法正確的是

A.苯與Br?的催化反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.該反應(yīng)歷程，苯與Br2的催化反應(yīng)可生成澳苯、鄰二澳苯

C.苯與Br?的催化反應(yīng)決速步伴隨著極性鍵的斷裂與形成

D.從反應(yīng)速率角度，苯與Br2,的催化反應(yīng)主反應(yīng)為取代反應(yīng)，原因是該反應(yīng)活化能更低

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，苯與B"的加成反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，取代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A錯誤；

B.該反應(yīng)歷程，苯與Br?的催化反應(yīng)可生成澳苯，但不能生成鄰二澳苯，故B錯誤；

c.由于3酎轉(zhuǎn)化為的活化能最大，反應(yīng)速率最慢，故是總反應(yīng)的決速步驟，但步驟中不存

在極性鍵的斷裂，故c錯誤；

D.第三步中取代反應(yīng)的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更穩(wěn)定，故苯與Bn的催化反應(yīng)主反應(yīng)為

取代反應(yīng)，故D正確；

故選D。

11.（2022.全國?高三專題練習(xí)）下圖是不飽和燃加氫時(shí)能量變化示意圖（E代表反應(yīng)物具有的總能量），具

體數(shù)據(jù)如下：

反應(yīng)AEAH

-1

CH3C=CCH3+2H2———->CH3(CH2)2CH3278kJ-molAH1

1

CH2=CH-CH=CH2+2H2—>CH3(CH2)2CH3239kJ-morAH2

反應(yīng)前反應(yīng)后/

（1）如果CH3c三CCH2cH=CH-CH=CH2與H2以物質(zhì)的量1：2反應(yīng)，其主要產(chǎn)物是X。

⑵如果CqCHBrCHBrCHs與NaOH的醇溶液共熱后，主要產(chǎn)物是Y,另一副產(chǎn)物是Z。

下列推斷正確的是A.不飽和燃加氫的反應(yīng)的AH>0B.Y是CH￡三CCH3

C.X>CH3（CH2）3CH=CH-CH=CH2D.AHJ>AH2

【答案】c

【詳解】A.由圖可知，不飽和煌加氫時(shí)反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，為放熱反應(yīng)，則AH<0,A

錯誤；

B.鹵代煌消去可形成碳碳三鍵或兩個(gè)雙鍵，由表中信息知CH3c三CCH3的總能量大于CH2=CHCH=CH2,

反應(yīng)總是向能量降低方向進(jìn)行，故主要產(chǎn)物為二烯燒，則Y為CH2=CHCH=CH2,B錯誤；

C.由圖形可知兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，由表中數(shù)據(jù)可知，“C三C”與H2的加成放出熱量多于二烯炫與H2加

成放出熱量，反應(yīng)總是向能量降低方向進(jìn)行，故加成時(shí)主要發(fā)生在碳碳三鍵上，則X是

CH3（CH2）3CH=CH-CH=CH2,c正確；

D.不飽和燃加氫為放熱反應(yīng)，由AE的數(shù)值可知，反應(yīng)1放出的熱量多，AH小,則D錯誤；

故選：Co

12.（2022?江蘇?啟東中學(xué)模擬預(yù)測）我國科研人員研究發(fā)現(xiàn)合成氨的反應(yīng)歷程有多種，其中有一種反應(yīng)歷

程如圖所示（吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*表示）。下列說法錯誤的是

A.N2生成NH3是通過多步還原反應(yīng)生成的

B.過程I和III中能量的變化不相同

C.適當(dāng)提高N2分壓，可以加快N2（g）T*N2反應(yīng)速率，提高N2（g）轉(zhuǎn)化率

D.大量氨分子吸附在催化劑表面，將降低反應(yīng)速率

【答案】C

【詳解】A.由圖可知，N?生成NH3的過程為N2TN=NH-HN=NH—HNNH2TH2NNH2TNH3,氮元素化

合價(jià)逐漸降低，是發(fā)生多步還原反應(yīng)生成的，故A正確；

B.過程1是斷裂氮氮三鍵中的一個(gè)鍵，而過程3與過程1斷鍵不同，所以所需能量不同，過程I和III中能

量的變化不相同，故B正確；

C.該反應(yīng)在反應(yīng)前后分子數(shù)不變，加壓平衡不移動，所以提高分壓可以加快反應(yīng)速率，但是不能提高反應(yīng)

物的轉(zhuǎn)化率，故c錯誤；

D.NH3的及時(shí)脫附可留下繼續(xù)反應(yīng)的空間而增加催化劑的活性位，如果大量氨分子吸附在催化劑表面，就

將減緩反應(yīng)速率，故D正確。

答案選C。

13.(2021?湖南?寧鄉(xiāng)市教育研究中心高三階段練習(xí))三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)

了在銅催化劑條件下將N,N—二甲基甲酰胺［(CH3)2NCHO,簡稱DMF］轉(zhuǎn)化為三甲胺［N(CH3)3］。計(jì)算機(jī)模

擬單個(gè)DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示(*表示物質(zhì)吸附在銅催化劑上)，下列說法正確的是

O(CH)NCHO(g)+2H(g)

O.322

-o

N(CH)(g)+HO(g)

1.5(CH)NCHOH*+3H*332

-32(CH)NCH+OH*+2H*-1°2

..0-1.23322

1

-5-1.55

2-\.11

-.0\-2.16.

(CH3)2NCH2OH*+2H*

(CH3)2NCHO*+2H*N(CH3)3+OH*+H*

A.該歷程中決速步驟為(CH3)2NCH2(DH*=(CH3)2NCH2+OH*

B.該歷程中的最大能壘(活化能)為216eV

C.升高溫度可以加快反應(yīng)速率，并提高DMF的平衡轉(zhuǎn)化率

D.若ImolDMF完全轉(zhuǎn)化為三甲胺，則會釋放出1.02eV-NA的能量

【答案】D

【詳解】A.步驟(CH3)2NCHQH*=(CH3)2NCH2+OH*的能壘(正反應(yīng)活化能)為0.22eV,正反應(yīng)活化能最

高的最后一步步驟的能壘L19eV,故最后一步是上述歷程中的決定反應(yīng)速率步驟，故A錯誤；

B.根據(jù)選項(xiàng)B分析可知該歷程中最大能壘(活化能)E元為1.19ev,故B錯誤；

C.升高溫度可以加快反應(yīng)速率，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故降低DMF的平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；

D.由反應(yīng)物和生成物的相對能量可知，反應(yīng)放熱為0eV(L02eV)=L02eV,ImolDMF完全轉(zhuǎn)化為三甲胺，

則會釋放出L02eV-NA的能量，故D正確；

故選D。

14.(2022.全國?高三專題練習(xí))甲酸常被用于橡膠、醫(yī)藥等工業(yè)。在一定條件下可分解生成CO和H2O。

在有、無催化劑條件下的能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是

A.途徑一未使用催化劑，但途徑二與途徑一甲酸平衡轉(zhuǎn)化率相同

B.AHI=AH2<0,Eai=Ea2

C.途徑二H+參與反應(yīng)，通過改變反應(yīng)途徑加快反應(yīng)速率

D.途徑二反應(yīng)的快慢由生成H的速率決定

【答案】B

【詳解】A.催化劑可以降低活化能，因此途徑一未使用催化劑，但催化劑不能改變平衡狀態(tài)，所以途徑二

和途徑一的甲酸平衡轉(zhuǎn)化率相同，A正確；

B.催化劑可以降低活化能，但不能改變焰變，由于反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，因此AHI=AH2<0,

但Ea>Ea2,B錯誤；

C.途徑二中反應(yīng)前有氫離子，反應(yīng)后還有氫離子，說明H+參與反應(yīng)，通過改變反應(yīng)途徑加快反應(yīng)速率，C

正確；

D.生成H的活化能高，則途徑二反應(yīng)的快慢由生成H的速率決定，D正確；

故選Bo

15.（2022.湖南.高三專題練習(xí)）中科院化學(xué)研究所最新報(bào)道了化合物1催化CO2的氫化機(jī)理。其中化合物

1（催化劑，固態(tài)）一化合物2（中間產(chǎn)物，固態(tài)）的過程和其相對能量曲線如圖所示。下列有關(guān)該過程的說法正

確的是

'H/1<INLI1/_______I/N、，/

>tBU,'^*2j"HBu?4f

IIM2

化介物1和COj反應(yīng)生成化介物2

相對帳里曲找

A.過程中經(jīng)歷兩個(gè)過渡態(tài)TSh2、TS212,說明該過程包含兩個(gè)基元反應(yīng)

B.該過程的總反應(yīng)速率主要由過程①決定

C.升高溫度，有利于過程②的進(jìn)行

1

D.過程①的熱化學(xué)方程式為I（s）+CO2（g）=Ii2（s）A/7=2.08kJ-mol

【答案】A

【詳解】A.由相對能量曲線可知，化合物1與C02反應(yīng)生成化合物2的過程中有兩個(gè)過渡態(tài)TS112、TS212,

說明這一過程包含兩個(gè)基元反應(yīng)，故A正確；

B.過程①的活化能為：（6.050.00尸6.05kJ-moli,②的活化能為：（11.282.08）=9.20kJ-moli,過程①的活化能

小于過程②的活化能，過程①的反應(yīng)速率大于過程②的反應(yīng)速率，故該過程的總反應(yīng)速率主要由過程②決

定，故B錯誤；

C.過程②為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)逆向進(jìn)行，不利于過程②的進(jìn)行，故C錯誤；

D.過程①的熱化學(xué)方程式為：I（s）+CO2（g）=Ii2（s）AH=2.08kJ?moli,故D錯誤；

故選Ao

CCXKH.

COOCH,I

16.（2022?山東?新泰市第一中學(xué)二模）CH3cH=CHCOOCH3有兩種立體異構(gòu)體J和6,

由CH3CHO和Ph3P=CHCOOCH3反應(yīng)制取這兩種異構(gòu)體的歷程中能量變化如圖

kCOOCH,

已知：在立體結(jié)構(gòu)中，實(shí)線表示該鍵在紙平面上，實(shí)楔形線表示該鍵在紙前方，虛線表示該鍵在紙后方。

下列說法正確的是

COOCH

COOCH

A.Z比1穩(wěn)定

B.溫度升高，CH3CHO的轉(zhuǎn)化率減小

Ph3P-O

COOCH,、C（XKH,

C.生成、一/的過程中，速率最快的是由CH&OC生成、一/的反應(yīng)

D.兩個(gè)反應(yīng)歷程中，中間產(chǎn)物相同

【答案】C

COOCH,COOCH,

嚴(yán)，II

【詳解】A.圖象中?比r能量高，f穩(wěn)定，A錯誤；

B.圖象該反應(yīng)歷程中生成兩種物質(zhì)都是吸熱反應(yīng)，溫度升高，CH3CHO的轉(zhuǎn)化率增大，B錯誤。

PhtP—OCOOCH.

C.由生成?的過程活化能最小，反應(yīng)速率快，C正確；

Ph,PO再4-pf00cH,

D.兩個(gè)反應(yīng)歷程中，CH<XX是生成『的中間產(chǎn)物，

Ph,POPh,；2P

COOCH

ciI.OOC是生成一/'的中間產(chǎn)物，兩個(gè)過程中間產(chǎn)物不同，D錯誤;

故選C。

17.（2022.全國?高三專題練習(xí)）相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的AH,下列判斷正確的是

A.AHI>0,AH2>0B.AH3=AH1+AH2

c.AH1>AH2,AH3>AH2D.AH2=AH3+AH4

【答案】c

【分析】一般的烯煌與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但是，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性決定了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的

穩(wěn)定性，苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1,3環(huán)己二烯時(shí)，破壞了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

【詳解】A.環(huán)己烯、1,3環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，因此，AH1<0,AH2<0,A

不正確；

B.苯分子中沒有碳碳雙鍵，其中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊的共價(jià)鍵，因此，其與氫氣完全加

成的反應(yīng)熱不等于環(huán)己烯、1,3環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)的反應(yīng)熱之和，即AHJHAHI+AHZ，

B不正確；

C.環(huán)己烯、1,3環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放反應(yīng)，AH,<0,AH2<0,由于Imoll,3環(huán)己

二烯與氫氣完全加成后消耗的氫氣是等量環(huán)己烯的2倍，故其放出的熱量更多，其AHpAHz；苯與氫氣發(fā)

生加成反應(yīng)生成1,3環(huán)己二烯的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(AH/O),根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反

應(yīng)熱AH3MH4+AH2,因此阻>狙,C正確；

D.根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱AH3=AH4+AH2,因此AH2=AH3-AH4,D不正確。

綜上所述，本題選C。

<)-CHCH3

18.苯乙烷23與CL在光照條件下發(fā)生一氯取代，生成兩種一取代物的速率如圖1,反應(yīng)基本

歷程如圖H,下列說法不正確的是

H

2cH3+Cl2—^CHCH3+:H2CH2

ClCl

反應(yīng)速率：14.5:

圖I

Cl—CI....2C1?

-CHCH3

Cl

1H'+Cl?——?H-C1

6H2cH3③」6展出(8)+如有。

CH2cH2

Cl

圖II[圖中(A)的穩(wěn)定性大于(B)]

A.反應(yīng)①②③的△”>(),反應(yīng)④⑤⑥的△“<()

B.光照條件下，得到等物質(zhì)的量的(A)和(B)時(shí)，生成(A)時(shí)需要能量更少

C.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎?，可以使反?yīng)②的程度減小，反應(yīng)③的程度增大

-CH(?H

^2^~CHCH3^^2J2

在相同條件下，由分別制備等物質(zhì)的量的

D.J^CH2cH3Cl和C1,△打相

等

【答案】D

【詳解】A.①C1C1—jCb,C1C1鍵斷裂，吸收能量，AH〉。；②Q-CH<H,T0-CHCH,(A)+

H-,碳?xì)滏I斷裂，吸收能量，AH〉。；③t:3^CH：CH：(B)+H-,碳?xì)滏I斷裂，吸收

能量，△H>0；故①②③的AH〉。；④⑤⑥均為形成新的化學(xué)鍵,放出能量，AHVO,A正確；

B.由圖可知，A的穩(wěn)定性大于B,則A的能量更低，生成AB的過程為放熱反應(yīng)，則得到等物質(zhì)的量的(A)

和(B)時(shí)，生成(A)時(shí)需要能量更少，B正確；

C.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎梢愿淖兎磻?yīng)的選擇性，可以使反應(yīng)②的程度減小，反應(yīng)③的程度增大，C正確；

D.反應(yīng)物相同，但是生成物不同，故AH不同，D錯誤；

故選D。

19.(2021?遼寧?沈陽二中高三階段練習(xí))研究表明N2O與CO在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)過

程如圖所示，下列說法錯誤的是

能量

Fe++NQFe(y+N2[Fe0++COEFKG]:

反應(yīng)過鹿

A.Fe(T是催化劑，降低了反應(yīng)活化能從而加快反應(yīng)速率

B.NzO與CO2均為直線型分子

C.在FeO++CO-Fe++CC)2反應(yīng)中，CO和CCh分子極性不同

D.N2與CO2轉(zhuǎn)變成N2O和CO的總過程AH>0

【答案】A

【詳解】A.由圖可知FeO+是中間產(chǎn)物，不是催化劑，A錯誤；

B.N2O原子采取sp雜化，生成兩個(gè)◎鍵，兩個(gè)三中心四電子兀鍵，為直線型，O=C=O中心碳原子采用sp

雜化，為直線型，B正確；

C.在FeO++CO-Fe++CC>2反應(yīng)中，CO是極性分子，而CCh是非極性分子，二者分子極性不同，C正確；

D.由圖可知N2與CO2總能量低于N2O和CO,所以N2與CO2轉(zhuǎn)變成N2O和CO的總過程為吸熱反應(yīng),AH>0,

D正確；

答案選A。

20.(2021?山東?高三專題練習(xí))我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了在銅催化劑條件下將DMF[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺

[N(CH3)3]O計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法不正確的是

&

*o

-O.0

最.5

9(CH、NCHOH*+3H*N(CH)(g)+HO(g)

1332

要(CH3)2NCHOT+3H(CHS)2NCH2+OH*+2H*誦

1-155/

-1.5

t

-2.0-(CH3%NCH20H+2H*73/

N(CH3)3+OH*+H*

(CH3)2NCHO*+4H*

A.該歷程中最大能壘(活化能)為1.19eV

B.該歷程中最小能壘的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+0H*

C.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g)AW=1.02eVmoli

D.增大壓強(qiáng)或增大H2的濃度均能加快反應(yīng)速率，并增大DMF的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】C

【分析】從圖中可以看出，在正向進(jìn)行的3個(gè)反應(yīng)中，其能壘分別為：-1.23-(-2.16)=0.93、

-1.55—(-1.77)=0.22、-1.02-(-2.21)=1.19,據(jù)此分析解題。

【詳解】A.該歷程中最大能壘(活化能)為1.19eV,A正確；

B.從以上分析知，該歷程中最小能壘為0.22,是由(CH3)2NCH2OH*轉(zhuǎn)化為(CRUNCH?的反應(yīng)，化學(xué)方

程式為(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*,B正確；

C.該反應(yīng)的總反應(yīng)是由(CH)?NCHO(g)轉(zhuǎn)化為N(CH3)3(g)，但1.02eV為單個(gè)(Ca)?NCHO(g)反應(yīng)時(shí)放

出的熱量，c錯誤；

D.增大壓強(qiáng)或H2的濃度均能加快反應(yīng)速率，均使平衡正向移動，DMF平衡轉(zhuǎn)化率增大，D正確；

故選C。

21.(2021?陜西?西安中學(xué)高三階段練習(xí))1,3丁二烯(個(gè)“^)與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步

H+進(jìn)攻1,3丁二烯生成碳正離子中間體(CH3CH'+'CH2)；第二步Br進(jìn)攻碳正離子完成1,2加成或1,4

加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如下圖所示。已知在較低溫度時(shí)，得到以1,2加成產(chǎn)物為主；在較高溫度下，

以1,4加成產(chǎn)物為主。下列說法錯誤的是

能/CH

CHCH罕，X出

量3（1,2-加成產(chǎn)物）

CH=CH-CH=CH

22CH3CHBrCH=CH2

+HBr

CH3CH=CHCH2Br

（1,4-加成產(chǎn)物）

反應(yīng)進(jìn)程

A.第一個(gè)過渡態(tài)決定反應(yīng)速率，第二個(gè)過渡態(tài)決定產(chǎn)物組成

B.在較低溫度下，1,2加成反應(yīng)速率比1,4加成更快

C.在較高溫度下，1,4加成產(chǎn)物比1,2加成產(chǎn)物更穩(wěn)定

D.對異構(gòu)化反應(yīng)：C4CHBrCH=C"-=異構(gòu)絲=.CH3cH=CHC&Br,升高溫度，3濱1丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率增大

3-漠-1-丁烯1-漠-2-丁烯

【答案】D

【詳解】A.由圖可知第一個(gè)過渡態(tài)所需能量高決定反應(yīng)速率，第二個(gè)過渡態(tài)由于能量不同會有不同產(chǎn)物,

故決定產(chǎn)物組成，故A正確；

B.在較低溫度下，1,2加成反應(yīng)速率比1,4加成更快，因?yàn)?,2加成反應(yīng)所需能量更低，故B正確；

C.根據(jù)題給反應(yīng)進(jìn)程中的能量關(guān)系知，1,3丁二烯與HBr的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，兩種溫度下，1,4加

成產(chǎn)物比1,2加成產(chǎn)物的能量低，所以1,4加成產(chǎn)物更穩(wěn)定，故C正確；

D.由圖選像可知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動，升高溫度，3澳1丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故D錯

誤；

故選D。

22.(2021?江蘇?高三期末)在二氧化碳加氫制甲醇的反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

1

反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH7=49.5kJ-mol

反應(yīng)H：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AH2

反應(yīng)III：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH3=40.9kJ-mol1

在體積為1L的恒容密閉容器中通入ImolCCh和3m發(fā)生上述反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度和壓強(qiáng)

的變化如圖所示。下列說法正確的是

1

A.AH2=90.4kJmol

B.在某溫度下，平衡時(shí)容器中CH30H(g)為0.3mol,CO(g)為0.3mol,則反應(yīng)III的平衡常數(shù)為0.25

C.壓強(qiáng)0、P2、P3由小到大的順序?yàn)?<P2<03

D.高溫、高壓一定有利于提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】B

【詳解】A.由蓋斯定律：反應(yīng)I反應(yīng)III得到反應(yīng)ILAH2=AH/AH3=(49.540.9)kJ?moli=90.4kJ?moli,故A

錯誤；

B.根據(jù)C原子守恒計(jì)算”(C。?)平衡=l-“(CH3OH)-〃(CO)=lmo